Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Gravitační pole Země Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Gravitační pole Země Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická,"— Transkript prezentace:

1 Gravitační pole Země Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická, Opava, příspěvková organizace. Vzdělávací materiál byl vytvořen v rámci OP VK 1.5 – EU peníze středním školám, registrační číslo CZ.1.07/1.5.00/ září 2012VY_32_INOVACE_170110_Gravitacni_pole_Zeme_DUM

2

3 odpověď Předměty padají dolů k zemi, neboť na ně působí gravitační síla Země. Newtonův gravitační zákon dále

4 Gravitační síla: •působí na tělesa na povrchu Země •působí také na tělesa, která se Země nedotýkají •přitahuje předměty do středu Země •je projevem gravitačního pole Země Newtonův gravitační zákon dále

5 Newtonův gravitační zákon dále Obr.2

6 gravitační pole: je prostor v okolí tělesa, ve kterém se projevuje působení gravitační síly na hmotná tělesa •svá gravitační pole má Měsíc, Slunce a každé jiné těleso ve vesmíru, ale např. i člověk •slovo gravitace prochází z řečtiny (znamená těžký). •gravitační působení mezi tělesy je vzájemné •gravitačními silami na sebe působí Země a Měsíc, Země a Slunce nebo další hmotné objekty Newtonův gravitační zákon dále

7 Vzájemné gravitační síly studoval v 17. století Isaac Newton a na základě pozorování dospěl k formulaci gravitačního zákona. Dvě tělesa se vzájemně přitahují stejně velkou silou F g, jejíž velikost je přímo úměrná součinu hmotností těles a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdáleností. m 1, m 2 - hmotnost těles r - vzdálenost středu těles κ - (kappa) – gravitační konstanta = 6, N. m 2. kg -2 (univerzální, platí v celém vesmíru), Newtonův gravitační zákon dále

8 Pokud máme tělesa o hmotnosti 1kg ve vzdálenosti 1m, pak F g = 6, N. Tato síla je velmi malá a těžko ji lze zachytit přístroji. Gravitační síly se projevují více u těles s velkými hmotnosti. Vzájemné gravitační působení mezi tělesy vždy nepozorujeme. Země přitahuje kámen a kámen přitahuje Zemi. Podle 2. pohybového zákona (F = m. a) budou mít kvůli rozdílným hmotnostem i rozdílné zrychlení. Země má obrovskou hmotnost a bude se pohybovat s velice malým zrychlením. Mnohem méně hmotný kámen se bude naopak pohybovat velice rychle. Newtonův gravitační zákon dále

9 Následkem gravitačního působení Měsíce na Zemi jsou slapové síly. Důsledky slapových sil lze pozorovat: •zvedá se a klesá zemská kůra, což vede k přílivu a odlivu moří. •Měsíc se vzdaluje od Země rychlostí 3cm za rok •zpomaluje se rotace Země tak, že se prodlužuje den o 1,5 ms za jedno století •slapové síly jsou největší, když je měsíc v úplňku nebo v novu Newtonovy gravitační zákony dále zpět na obsah Obr.3

10

11 Volný pád: •popsal ho už Galileo Galilei •ve vakuu padají všechna tělesa stejně rychle (s stejným zrychlením) •lze ho dokázat tzv. Newtonovou trubicí (trubice, z níž je vyčerpán vzduch) •pokus opakovali také astronauté na Měsíci •volný pád je pohyb s tíhovým zrychlením g a směřuje svisle dolů Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

12 •těleso je spuštěno z výšky h s nulovou rychlostí •z kinematiky známe vztahy pro rychlost a dráhu zrychleného pohybu v = g. t s = ½ g. t 2 •lze z nich odvodit vztah pro dobu dopadu kde h je výška Při skoku parašutisty z letadla se vyrovná tíhová síla s odporem vzduchu a ten se dále pohybuje rovnoměrně. Podobně lze popsat pohyb kapek deště. Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

13 Beztížný stav: •stav tělesa, kdy těleso nepůsobí na ostatní tělesa tíhou (tíhovou silou) •může nastat i v silném gravitačním poli např.: •při skocích na trampolíně, kromě doby odrazu a dopadu •v letadle při turbulencích, kdy se letadlo propadá až o desítky metrů •při skoku parašutisty v první fázi letu •v kabině utrženého výtahu •v letadle při parabolickém letu •kosmonauti v kosmické lodi jsou ve stavu beztíže a pohybují se s lodí Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

14 Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále Obr.4 Obr.5 zpět

15 Vrh vodorovný: •skládá se ze dvou pohybů, volného pádu a pohybu rovnoměrného přímočarého •těleso je vrženo vodorovně s počáteční rychlostí v o •výsledná trajektorie je část paraboly s vrcholem v místě vrhu Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále Obr.6

16 •polohu bodu P lze určit podle souřadnic •délka vrhu závisí na počáteční rychlosti v 0 a na výšce h, ze které je těleso vrženo Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále zpět

17 Vrh šikmý: •skládá se ze dvou pohybů, volného pádu a pohybu rovnoměrného přímočarého •těleso je vrženo směrem šikmo vzhůru •záleží na úhlu, pod kterým je těleso vrženo (α = elevační úhel) Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

18 •polohu bodu B lze určit podle souřadnic •délka vrhu závisí na elevačním úhlu, nejdelší vrh je při elevačním úhlu 45° •při menším nebo větším úhlu je délka vrhu menší •u reálného vrhu není traje- ktorií parabola, ale tzv. bali- stická křivka Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále Obr.7 zpět

19 Vrh svislý vzhůru: •skládá se ze dvou pohybů, volného pádu a pohybu rovnoměrného přímočarého •těleso je vrženo směrem vzhůru s počáteční rychlostí v 0 Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

20 okamžitá rychlost - okamžitá výška - doba výstupu - Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále

21 Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále Obr.8

22 Vrh svislý dolů •těleso je vrženo z výšky svisle dolů Pohyby těles v blízkosti povrchu Země dále zpět

23 Homogenní (stejnorodé) gravitační pole •při pohybech těles nízko nad zemí můžeme zanedbat zakřivení Země a předpokládáme, že gravitační síla má stejnou velikost a směr Centrální gravitační pole •při pohybu těles, které jsou ve velké vzdálenosti od Země už nemůžeme zanedbat změny gravitační síly •gravitační síla se bude zmenšovat s druhou mocninou vzdálenosti od Země. •trajektorie pohybu těles bude záviset na počáteční rychlosti; pokud bude rychlost poměrně malá, těleso se bude pohybovat po oblouku elipsy a dopadne na zem Pohyby těles ve větších vzdálenostech od Země dále

24 Pohyby těles ve větších vzdálenostech od Země dále

25 1.Kosmická rychlost •při rychlosti v k (kruhová) se těleso pohybuje po kružnici se středem ve středu Země •Na těleso působí F g a F o (odstředivá síla) •Tyto síly jsou v rovnováze •Při povrchu Země je v k = 7,9 km/s Pohyby těles ve větších vzdálenostech od Země dále

26 2. Kosmická rychlost •při rychlosti tělesa větší než v k je trajektorie pohybu elipsa •při dosažení tzv. parabolické rychlosti bude mít trajektorie tvar paraboly •těleso opustí oblast zemské přitažlivosti v p = 11,2 km/s Pohyby těles ve větších vzdálenostech od Země dále

27 Další kosmické rychlosti •než těleso dosáhne 3. kosmické rychlosti (hyperbolické) stále se pohybuje v gravitačním poli Slunce. •v h = 16,7 km/s •při této rychlosti by těleso opustilo gravitační pole Slunce •při dosažení 4. kosmické rychlostí by těleso opustilo naši galaxii •v = 31,8 km/s Pohyby těles ve větších vzdálenostech od Země dále zpět na obsah

28 V 17. století formuloval Johannes Kepler tři zákony, které popisují pohyb planet a umělých družic obíhajících kolem Země. Pohyby těles v tíhovém poli Slunce 1. Keplerův zákon 2. Keplerův zákon 3. Keplerův zákon

29 1.Keplerův zákon Planety se pohybují kolem Slunce po elipsách málo odlišných od kružnice a v jejich společném ohnisku je Slunce. Odlišnost trajektorie planety od kružnice vyjadřuje výstřednost. •výstřednost Země e = 0,0167 •výstřednost jupitera e = 0,0483 Pohyby těles v tíhovém poli Slunce dále zpět

30 2. Keplerův zákon Obsahy ploch opsaných průvodičem planety za stejnou dobu jsou stejné. Průvodič planety je úsečka spojující střed Slunce s planetou. Pohyb planet není rovnoměrný. V periheliu (v přísluní) se pohybují rychleji a v afeliu (odsluní) pomaleji. Pohyby těles v tíhovém poli Slunce dále

31 Pohyby těles v tíhovém poli Slunce dále zpět

32 3. Keplerův zákon Poměr druhých mocnin oběžných dob dvou planet se rovná poměru třetích mocnin délek hlavních poloos jejich trajektorie. a 1, a 2 – délky hlavních poloos, lze dosazovat střední vzdálenosti planet od Slunce Pohyby těles v tíhovém poli Slunce dále zpět

33 CITACE ZDROJŮ dále Obr.1 ZANE80. File:Falling white rice on a plate.jpg: Wikimedia Commons [online]. 4 September 2011 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.2 NASA. File:The Earth seen from Apollo 17.jpg: Wikimedia Commons [online]. 7 December 1972 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.3 NASA. File:Full moon partially obscured by atmosphere.jpg: Wikimedia Commons [online]. 21 December 1999 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: ere.jpg Obr.4 NASA. File:Astronauts in weightlessness.jpg: Wikimedia Commons [online]. 18 January 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

34 CITACE ZDROJŮ dále Obr.5 NASA. File:Astronaut-EVA.jpg: Wikimedia Commons [online]. 11 February 1984 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.6 QURREN. File:Kurobe Dam survey.jpg: Wikimedia Commons [online]. 28 June 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.7 VAN LEEUWEN, Erik. File:Vítězslav Veselý 2010 Arena Games.jpg: Wikimedia Commons [online]. 12 September 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: 2010_Arena_Games.jpg Obr.8 NATUREHEAD. File:World Cup Fountain.jpg: Wikimedia Commons [online]. 19 May 2012 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.9 NASA. File:Sputnik asm.jpg: Wikimedia Commons [online]. 2 September 2006 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z:

35 CITACE ZDROJŮ dále Obr.10 NASA. File:Apollo CSM lunar orbit.jpg: Wikimedia Commons [online]. 2 August 1971 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.11 NASA. Soubor:Pioneer10-11.jpg: Wikimedia Commons [online]. 8 October 2007 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Obr.12 GONFER. File:Kepler-second-law.gif: Wikimedia Commons [online]. 10 October 2010 [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons z: Neoznačené obrázky, pochází z vlastního archivu. ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, ISBN Pro vytvoření DUM byl použit Microsoft PowerPoint 2010

36 Děkuji za pozornost. Miroslava Víchová


Stáhnout ppt "Gravitační pole Země Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Miroslava Víchová Obchodní akademie a Střední odborná škola logistická,"

Podobné prezentace


Reklamy Google